59. Все началось с огня - Физика вокруг нас - 2021 <!--if(Фестивали, конкурсы)-->- Фестивали, конкурсы<!--endif--> - Фотоальбомы - Официальный сайт школы №1 им. А.С. Попова г. Удомли
«Фотография - средство изучения физического явления»
1.Все началось с огня
1.Всегда ли пламя огня имеет одну и ту же форму? На Земле с постоянной гравитацией пламя превращается в форму слезинки. Более легкий и горячий воздух поднимается и вытягивает более холодный воздух за собой, что заставляет пламя формировать так, как мы видим его всегда. Однако в условиях микрогравитации на Международной космической станции воздух, нагретый из-за пламени свечи, не поднимается, а остается неподвижным. Вместо того, чтобы формировать каплевидную форму, пламя превращается в сферу и горит ярко-синим цветом.
2.Почему мы видим огонь? Частички горючего материала и продукты горения светятся, потому что имеют высокую температуру (обычное излучение абсолютно черного тела). Высокая температура позволяет атомам перемещаться на некоторое время в более высокие энергетические состояния, а потом, по возвращении в исходное состояние, излучать свет определённой частоты, которая соответствует структуре электронных оболочек данного элемента.
3. Чем отличается огонь от горения? Огонь – это быстрая форма горения, при которой выделяются и свет и тепло. Горение же - сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе экзотермических реакций, для протекания которого необходимы горючее вещество, окислитель (чаще всего кислород) и источник зажигания (но не всегда).
4. Однороден ли процесс горения? Горение состоит из трех фаз:
1. Начальная фаза (стадия роста), 2. Свободно горящая фаза (полностью развитая стадия), 3. Тлеющая фаза (стадия распада). В первой – начальной – фазе расход приточного кислорода увеличивается, затем начинает уменьшаться. Вырабатывается некоторое количество тепла и это количество увеличивается в процессе горения. Пламя может нагреться до температуры более 5370°C. Во время второй – свободно – горящей фазы богатый кислородом воздух вовлечен в пламя, так как конвекция несет высокую температуру к верхнему слою ограниченного пространства. Горячие газы распространяются сверху вниз, вынуждая более прохладный воздух искать более низкие уровни, и, в конечном счете, зажигают весь горючий материал в верхних слоях помещенья. Огонь продолжает потреблять свободный кислород, пока он не достигнет точки, где недостаточно кислорода, чтобы реагировать с топливом. Пламя уменьшается до тлеющей фазы и нуждается только в поступлении кислорода, чтобы быстро вспыхнуть. В третьей фазе пламя может прекратиться, если область горения воздухонепроницаема. В этом случае горение уменьшается до тлеющих угольков.
5. Всегда ли горение одинаково или у него есть разновидности? Есть несколько типов горения: возгорание, самовозгорание, взрыв. Возгорание - возникновение горения под воздействием источника зажигания. Самовозгорание - это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения веществ (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания. Взрыв - это чрезвычайно быстрое химическое превращение вещества, сопровождающееся быстрым выделением тепловой энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу (используется в работе двигателей внутреннего сгорания).